package com.hatricks.is.algorithm.sort;

public class QuickSort {

    // 快速排序主函数
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        // 检查数组的有效性
        if (low < high) {
            // 获取分区点索引
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            
            // 对分区点左边的子数组递归调用快速排序
            quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            
            // 对分区点右边的子数组递归调用快速排序
            quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    // 分区函数，负责将数组分成两部分
    // 返回值是枢轴元素的最终位置
    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        // 选择最后一个元素作为枢轴（pivot）
        int pivot = arr[high];
        
        // i 指针初始化为低端
        int i = (low - 1);

        // 遍历数组进行分区
        for (int j = low; j < high; j++) {
            // 如果当前元素小于或等于枢轴
            if (arr[j] <= pivot) {
                // 增加 i，表示我们准备将小于等于枢轴的元素放到它的位置
                i++;
                // 交换 arr[i] 和 arr[j]
                swap(arr, i, j);
            }
        }

        // 将枢轴放到其正确的位置
        swap(arr, i + 1, high);
        
        // 返回枢轴元素的最终位置
        return i + 1;
    }

    // 交换数组中两个元素的函数
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    // 测试代码
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 80, 30, 90, 40, 50, 70};
        
        System.out.println("排序前：");
        printArray(arr);
        
        // 调用 quickSort 函数对数组进行排序
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        
        System.out.println("排序后：");
        printArray(arr);
    }

    // 打印数组的函数
    private static void printArray(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
